遥感平台的发展趋势

小编:优质农业网   人气:0℃   发布时间:2025-03-12 18:58:40
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遥感平台的发展趋势

现代遥感平台的发展趋势可以从不同的影像获取高度分别来讲。

在贴近地面的层面,集多种传感器为一体,以摄影测量绘制街景为主的车载平台有很大发展,Google街景便是以此为技术基础。中国在这方面也有发展,武大目前有一辆自行研发的,性能很不错。

在空中,目前的发展方向是无人机和飞艇。无人机作为遥感平台优点是方便、快捷、经济。随着技术水平的提高,以前需要大型飞机才能搭载的传感器现在已经能够被无人机容纳。目前主要的问题是图像的纠正,毕竟获取影像的距离近了很多,图像的几何变形十分突出。飞艇是另一个热点,其特点是可以长期驻留空中,这对长期连续变化检测十分有利。

对于卫星平台,趋势是向两极发展,小型化平台以其廉价,发射灵活为优点,可以组成监测网,实现高时间分辨率,目前清华大学与英国萨里大学正在进行这方面的合作。而对于目前如合成孔径雷达等设备,它们体积十分巨大,因此对平台要求很高,这就对卫星提出了大型化的要求。例如ENVISAT等,重量接近10吨。而两者的结合,也是趋势之一。

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在古代神话中,齐天大圣孙悟空能知道遥远地方发生的事。可是,你知道吗?在我们现实生活中也有这种神通广大的家伙,这就是遥感技术。什么是遥感技术呢?它就是不直接与目标物接触而通过利用电磁波信号远距离感知目标及其性质和状态的一项新兴技术。

遥感技术于19世纪问世。早在1839年,人类就利用它获得了第一张照片,1858年法国人首次乘气球在巴黎上空进行了空中摄影实验,到1903年发明了飞机之后,航空摄影迅速地发展起来。1957年第一颗人造卫星升空时,人们把遥感装置装在了卫星上,开始出现了从宇宙空间进行无线电侦察和探测的方法,从此遥感技术进入了实用阶段,成为一种综合性的探测技术。美国战略通信卫星就是通过现代化的无线电仪器设备,来感知远方军事目标真相的。到20世纪60年代以后,遥感技术又应用到了国民经济的各个部门,如农林、水文、地质、海洋、测绘、环境保护、工程建设等许多方面。1972年美国发射了第一颗地球资源卫星,人们通过电磁波手段,首次完整地看清了地球的全貌,获得了极其丰富的地物资料。随着空间技术的发展,人类通过遥感技术从宇宙中得到了很多宝贵的资料。这说明人类通过遥感技术对未知领域的勘测和探索,进入了一个新的阶段。

我们所说的遥感技术的原理是怎么回事呢?大家知道,地球上所有的物体都能辐射电磁波,通过遥感器接收来自物体的电磁波,再通过光学和电子技术处理后,从中了解物体的状态和性质,进而获取有关的信息。

遥感系统是一个团结的集体,成员有:遥感器、遥感平台、信息传输设备和信息处理设备。其中最重要的是遥感器,它的主要任务是感受来自目标的电磁波信息,通常由高分辨率照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪等担任。遥感平台是用来安装遥感器的。信息传输设备是完成遥感平台与地面物体之间信息传递工作的。信息处理设备是对所接收封的信息进行处理的地方,主要有图像处理设备、彩色合成仪和电子计算机等。

遥感系统这个大家庭是可以分类的。按遥感器载体不同可分为:地面遥感、航空遥感、航天遥感;按工作原理不同可分为:主动遥感和被动遥感;按遥感方式不同可分为:可见光遥感、红外遥感、紫外遥感、微波遥感等。无论怎样分类,每一类遥感系统在捕获远方信息方面,都具有很大的威力,特别是航天遥感技术更是占尽风光,很多国家的军事情报都是通过航天遥感技术获取的。到20世纪80年代中期,世界各国共发射了3000多颗人造卫星,其中70%以上直接或间接地应用在军事上,上面装有各种遥感器,能对地面环境进行连续不断地侦察和监视。可见光遥感分辨率很高,可以清楚地了解到地面上的物体;红外遥感可昼夜工作并能识别地面上的伪装物;多光谱遥感更是优越,它同时具有可见光遥感和红外遥感的全部优点;微波遥感分辨率更高,它能穿过云雾、植被和地表,在从侦察卫星上获得的照片中,能够清楚地看出机场跑道、滑行中的飞机、导弹发射架等军事目标,还能区分坦克和车辆的类型。概括起来说,它们的共同优点是:侦察范围广,不受地理条件的限制,发现目标迅速准确等。大家看,遥感的本领是不是很了不起啊!

其实,遥感所能做的工作还有很多。比如,遥感技术应用于武器制导上,可以大幅度提高命中精度。遥感技术应用于探测来袭的战略弹道导弹,能够提供25分钟的预警时间。遥感技术应用于军事侦察和军事测绘,能够减少飞机和舰艇的导航误差,从而提高作战效果。遥感技术应用于地质方面,可以进行全球性地质现象的研究,有利于寻找新的矿物资源,还可以对地震、火山等情况进行预报,还能对沙土移动以及河口演变等提供详细的资料。遥感技术应用于海洋水文方面,能为寻找地下水提供线索,还可以测量海水的深浅,为发展海洋事业提供依据。遥感技术应用于农林方面,可以进行大面积农情调查,掌握灌溉、排涝、施肥、除虫的时机”,以便采取相应的措施,还可以估算森林资源,测量土质和牧草情况,为发展农牧业创造条件。遥感技术应用于环境监测方面,可以观察大气污染情况,帮助寻找污染源,检查植被的损坏情况等,以便更好地采取措施,保护生态环境。

事实上,通过遥感技术所获得的不同信息往往是重叠在一起的。这就必须研究目标的电磁特性,掌握电磁波与地、物作用的一般规律,才能从遥感图像上准确地获得更多有用的资料。

今后,遥感技术的发展趋势是:从被动遥感向被动遥感与主动遥感相结合的方向发展;从单一电磁波遥感向多波种相结合的遥感方向发展;从半天候遥感向全天候遥感方向发展;从定性遥感向定量遥感的方向发展。随着时间的推移,伴随着科学的不断进步和深入发展,遥感技术将变得越来越不同凡响!

传统发现火情的办法,通常依赖人工巡查的方法,效率低下,因为森林大都幅员广阔,距离城市遥远。卫星遥感监测森林火灾是近些年来比较普遍的森林火险监测手段,具有覆盖范围大、及时迅速、连续完整的特点。

可选择数据可视化结合大数据、云计算、物联网等技术,利用现代摄影测量技术进行火灾自动识别,实现对森林火灾信息进行全面、细致、准确地监测,可对森林火灾预警和扑救指挥工作提供实用的决策参考信息。

3D 界面和 GIS 界面可通过按钮随意切换,适用于不同的使用场景。和 GPS 结合使用,对于大范围的、露天的巡更巡检,巡更人员手持 GPS 巡检器,实时接收 GPS 卫星定位消息(时间、经纬度),并按预先设定的时间间隔自动发送或者在特定地点手动发送定位信息到无线通讯前置机。无线通讯前置机在收到定位信息后将数据传输到管理系统平台,Hightopo数据可视化通过自研引擎结合 GIS 呈现球面地图,对整个地球表层空间中的有关地理分布数据进行显示和描述,再利用无人机结合森林摄像机进行森林火灾监测,采用 GIS 电子地图技术,动态显示和回放巡检轨迹,交由 GIS 分析可得该起火点的详细信息。

通过可视化界面接入的现场视频,可明确森林火灾处于那一阶段,便于救援设备和人员的安排。火灾的发生过程一般可分为 3 个阶段:

① 预热阶段,处于燃烧前的状态。

② 气体燃烧阶段。随着可燃物的温度急骤增加,可燃性气体被点燃,发出黄红色火焰,并产生二氧化碳和水蒸汽。

③ 木炭燃烧阶段。木炭燃烧即表面碳粒子燃烧,看不到火焰,只有炭火。

可视化大屏能直观掌握火灾情况,便于管理者采用更有效的灭火措施。

森林火灾控制以隔离带为主,配合运用大型灭火飞机,越野消防车,涡喷型细水雾水炮等大型灭火装备进行火灾救援。在通过科技手段(如遥感卫星,气象雷达,机载热成像仪等)提前预判风向和火势设置隔离带和灭火人员进行堵截,在火势走向稳定后开始合围。

可视化大屏能有效统计消防人员、救护车、医疗人员、消防车辆、直升机、无人机的数据并进行展示,方便管理者对人员和设备进行调配。选用直升机、小型固定翼、无人机等相关设备进行防火、灭火工作能够在时间和效率上起到很大作用。对于频繁发生火灾的区域,明确指挥机构、力量编成、组织机构、装备配备和保障措施等要素,不断提升队伍战备水平,保持枕戈待旦、快速反应的备战状态。

消防人员到达火灾现场后,管理者可通过调取摄像头画面,确定火灾种类,以便后续救援人员携带适合的灭火设备。

作为基于 HTML5 标准的组件库,可以无缝结合 HTML5 各项多媒体功能,支持集成各类视频资源形成统一的视频流,可在 2D、3D 态势地图上标注摄像头对象并关联其视频信号源,通过场景交互来调取火灾现场相应监控视频,满足运维人员对场景进行实时态势感知、历史数据回溯比对、应急处理预案等监测需求。

森林火灾以预防为主,应主动与驻地应急管理、林草、气象等部门完善常态化信息沟通机制,坚持分析研判每日火情预警信息,织密火灾防控网络。

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